फलामले बनेको पृथ्वीको आकारको ग्रह – एक्सोप्लानेट ग्लिसे ३६७ बी

हामी प्रकृतिलाई यसको दायरा बुझेर बुझ्न सक्दैनौं। यो exoplanet विज्ञान र ग्रह गठन को हाम्रो सिद्धान्त मा स्पष्ट छ। प्रकृतिको आउटलियर्स र ओडबलहरूले हाम्रो मोडेलहरूमा दबाब दिन्छ र वैज्ञानिकहरूलाई गहिरो गहिरो गरी अध्यान गर्न उत्प्रेरित गर्दछ ।

Gliese 367 b (वा Tahay) पक्कै पनि एक विचित्रको बल हो। यो अल्ट्राशर्ट पिरियड (USP) ग्रह हो जसले आफ्नो तारालाई मात्र ७.७ घण्टामा परिक्रमा गर्छ। हाम्रो 5000+ exoplanets को सूचीमा लगभग 200 अन्य USP ग्रहहरू छन्, त्यसैले Gliese 367 b त्यो सन्दर्भमा अद्वितीय छैन। तर यो अर्को तरिकामा बाहिरी छ: यो एक अल्ट्रा-घन ग्रह पनि हो – पृथ्वी भन्दा लगभग दोब्बर घना। यसको मतलब यो लगभग शुद्ध फलाम को हुनुपर्छ। “तपाईंले GJ 367 b लाई पृथ्वी जस्तो ग्रहसँग यसको चट्टानी आवरण हटाएर तुलना गर्न सक्नुहुन्छ।” – एलिसा गोफो, प्रमुख लेखक, टुरिन विश्वविद्यालय।

खगोलविद्हरूले २०२१ को TESS (ट्रान्जिटिङ एक्सोप्लानेट सर्भे स्याटेलाइट) डाटामा Tahay फेला पारे। तर द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्समा नयाँ अनुसन्धानले सुधारिएको मापनका साथ ओडबल ग्रहको द्रव्यमान र त्रिज्यालाई परिष्कृत गरिरहेको छ। यसले ग्रहका लागि दुई दाजुभाइ पनि फेला पारेको छ। जब यसले Gliese 367 नामक रातो बौना ताराबाट अत्यन्तै कमजोर ट्रान्जिट सिग्नल पत्ता लगायो। संकेत TESS पत्ता लगाउने क्षमताको सीमामा थियो, त्यसैले खगोलविद्हरूलाई थाहा थियो कि यो पृथ्वी जस्तै सानो छ। 2021 को प्रयासको एक भागको रूपमा, अन्वेषकहरूले G 367 b को द्रव्यमान र घनत्व निर्धारण गर्न युरोपेली दक्षिणी वेधशालामा उच्च-एक्युरेसी रेडियल वेलोसिटी प्लानेट सर्चर (HARPS) स्पेक्ट्रोग्राफ प्रयोग गरे।

तिनीहरूले निर्धारण गरे कि ग्रहको त्रिज्या पृथ्वीको 72 प्रतिशत छ र यसको द्रव्यमान पृथ्वीको 55 प्रतिशत छ। यसको मतलब यो सम्भवतः फलामको ग्रह थियो । तिनीहरूले सानो ग्रह मापन गर्न HARPS पनि प्रयोग गरे। यस पटक तिनीहरूले G 367 b को 371 HARPS अवलोकनहरू प्रयोग गरे। यी नतिजाहरूले यो ग्रह २०२१ को अध्ययनमा फेला परेको भन्दा पनि घना रहेको देखाउँछ। पृथ्वीको द्रव्यमानको ५५ प्रतिशतको सट्टा, यो नयाँ अनुसन्धानले यो ग्रह पृथ्वीको द्रव्यमानको ६३ प्रतिशत रहेको खुलासा गरेको छ। यसको त्रिज्या पनि पृथ्वीको ७२ प्रतिशतबाट पृथ्वीको ७० प्रतिशतमा संकुचित भयो।

के यो उबलिन्छ कि G 367 b पृथ्वी भन्दा दोब्बर घना छ। यो ग्रह कसरी प्राप्त भयो? यो अहिलेको जस्तो बन्ने सम्भावना छैन। यसको सट्टा, यो सम्भवतः कुनै ग्रहको मूल हो जसको चट्टानी आवरण हटाइएको थियो। “तपाईंले GJ 367 b लाई पृथ्वी जस्तो ग्रहसँग यसको चट्टानी आवरण हटाएर तुलना गर्न सक्नुहुन्छ,” प्रमुख लेखक गोफोले भने। “यसले GJ 367 b को गठनको लागि महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्न सक्छ। हामी विश्वास गर्छौं कि यो ग्रह पृथ्वी जस्तै बनेको हुन सक्छ, मुख्यतया फलामले बनेको बाक्लो कोर, सिलिकेट युक्त आवरणले घेरिएको हुन सक्छ।”

सानो ग्रहले आफ्नो आवरण गुमाउनको लागि केहि असाधारण घटना भएको हुनुपर्छ। “एउटा विनाशकारी घटनाले यसको चट्टानी आवरण हटाउन सक्छ, ग्रहको बाक्लो कोरलाई नग्न छोड्न सक्छ,” गोफोले बताए। यसको जीवनको प्रारम्भमा यो र अन्य स्थिर बन्ने प्रोटोप्लानेटहरू बीचको टक्करले ग्रहको बाहिरी तह हटाउन सक्छ। अर्को सम्भावना, गोफोका अनुसार, सानो USP प्रोटोप्लानेटरी डिस्कको असामान्य रूपमा फलामको धनी क्षेत्रमा जन्मिएको हो। तर त्यो असम्भव देखिन्छ। तेस्रो सम्भावना अवस्थित छ, र यो पहिलो पटक 2021 मा खगोलविद्हरूले G 367 b पत्ता लगाएपछि विचार गरिएको थियो। यो नेप्च्यून जस्तै एक पटक-विशाल ग्यासको अवशेष हुन सक्छ। त्यसो हुनको लागि, यो ग्रह ताराबाट थप बनेको थियो र त्यसपछि भित्र पस्यो। यो अब आफ्नो ताराको यति नजिक छ कि रातो बौनाबाट तीव्र विकिरणले वायुमण्डललाई उमालेको थियो।

G 367 b सुपर-मर्क्युरीज भनिने exoplanets को धेरै सानो वर्ग मा छ। तिनीहरूको संरचना बुध जस्तै छ, तर तिनीहरू ठूलो र घन छन्। (यद्यपि तिनीहरू दुर्लभ छन्, त्यहाँ दुई मध्ये एक प्रणाली छ।) बुधले पनि G 367 b ले भोगेको नियति भोगेको हुन सक्छ। यो एक समयमा धेरै आवरण र क्रस्ट हुन सक्छ, तर प्रभावहरूले यसलाई हटायो। तर सुपर-मर्क्युरीहरू बीच पनि, G 367 b बाहिर खडा छ। यो सबैभन्दा घना USP हो जुन हामीलाई थाहा छ। “हाम्रो सटीक द्रव्यमान र त्रिज्या अनुमानहरूका लागि धन्यवाद, हामीले GJ 367 b को सम्भावित आन्तरिक संरचना र संरचनाको अन्वेषण गर्यौं र पत्ता लगायौं कि यसमा 0.91 को द्रव्यमान अंशको साथ फलामको कोर हुने अपेक्षा गरिएको छ,” नयाँ पेपरले बताउँछ। त्यसोभए यो प्रणालीमा के भयो ? G 367 b कसरी यो अवस्थामा फेला पर्‍यो, र यसको ताराको यति नजिक ?

अन्वेषकहरूले यस प्रणालीमा दुई थप ग्रहहरू पनि फेला पारे: G 367 c र d। खगोलविद्हरू सोच्छन् कि यूएसपी ग्रहहरू प्रायः धेरै ग्रहहरू भएका प्रणालीहरूमा पाइन्छ, त्यसैले यो नयाँ अनुसन्धानले यसलाई बलियो बनाउँछ। TESS ले यी ग्रहहरू पत्ता लगाउन सकेन किनभने तिनीहरूले आफ्नो तारा ट्रान्जिट गर्दैनन्। टोलीले तिनीहरूलाई तिनीहरूको HARPS अवलोकनहरूमा भेट्टायो, हामीले 11.5 र 34 दिनको परिक्रमा अवधिका साथ दुई अतिरिक्त कम-मास ग्रहहरूको उपस्थिति पत्ता लगायौं, जसले सम्भावित परिदृश्यहरूको संख्या घटाउँछ जसले यस्तो घना ग्रहको गठन हुन सक्छ, “सह-लेखक डेभिड गान्डोल्फी, टुरिन विश्वविद्यालयका प्राध्यापकले भने।

साथी ग्रहहरू पनि ताराको नजिक परिक्रमा गर्छन् तर कम द्रव्यमान छन्। यसले विचारमा दबाब दिन्छ कि तिनीहरू मध्ये कुनै पनि फलामको धनी वातावरणमा बनेको छ तर यसलाई हटाउन सक्दैन। “जबकि GJ 367 b फलामको धनी वातावरणमा गठन भएको हुन सक्छ, हामी विशाल ग्रहको टक्कर जस्ता हिंसात्मक घटनाहरू समावेश गर्ने संरचनाको परिदृश्यलाई बहिष्कार गर्दैनौं,” गन्डोल्फीले एक प्रेस विज्ञप्तिमा भने। गठन परिदृश्यमा, Gliese 367 वरपरको प्रोटोप्लानेटरी डिस्कमा फलामले समृद्ध भएको क्षेत्र हुनुपर्छ। तर खगोलविद्हरूलाई थाहा छैन कि त्यस प्रकारको फलामको धनी क्षेत्र पनि अवस्थित छ।

“सम्भावित मार्गहरूले प्रोटोप्लानेटरी डिस्कहरूमा सामान्य रूपमा उपस्थित हुने सोचेभन्दा महत्त्वपूर्ण रूपमा धेरै फलामको धनी सामग्रीबाट निर्माण समावेश हुन सक्छ। यद्यपि यो स्पष्ट छैन कि यस्तो ठूलो सापेक्ष फलाम सामग्री भएको डिस्कहरू विशेष गरी भित्री किनारा नजिक (जहाँ धेरैजसो सामग्रीहरू छन्। बाट प्राप्त गर्न सकिन्छ) अवस्थित छ,” तिनीहरू लेख्छन्।

वास्तवमा, एउटा छुट्टै २०२० अध्ययनले ग्रह निर्माणमा उनीहरूको कामले “बुधको गठनको लागि खातामा आवश्यक पर्ने चरम संवर्धनलाई पुन: उत्पादन गर्न असफल भएको बताएको छ।” यदि डिस्क मोडेलहरूले फलामको धनी बुध कसरी गठन भयो भनेर व्याख्या गर्न सक्दैनन्, तिनीहरूले G 367 b कसरी गठन भयो भनेर व्याख्या गर्न सक्दैनन्। यसको सट्टा, यो अधिक सम्भव छ कि यो ग्रह बनाउँदा फरक थियो र त्यसपछि समय संग यसको वर्तमान रूप लियो।

ग्रह प्रभाव को चित्रण
टक्करात्मक स्ट्रिपिङले G 367 b को बाहिरी तहहरू हटाउन सक्थ्यो, फलामको कोर मात्र छोडेर। (NASA/JPL-Caltech)
तर यसमा कम्तिमा एउटा समस्या छ: “GJ 367 b को बल्क घनत्वको हाम्रो मापनले सुझाव दिन्छ कि यदि यो काममा मात्र प्रक्रिया हो भने ग्रहबाट गैर-फलामको सामग्री हटाउन टक्कर स्ट्रिपिङ उल्लेखनीय रूपमा प्रभावकारी हुनुपर्छ तर असम्भव छैन।

त्यसोभए त्यहाँ तीन सम्भावनाहरू छन्: फलामको धनी वातावरणमा बनेको ग्रह, यो ग्रह कुनै समय ठूलो थियो र टक्करबाट यसको बाहिरी तहहरू गुमायो, वा ग्रह एक पटक-ठूलो ग्यास विशालको बायाँ-ओभर कोर हो जुन धेरै नजिक बसाइ सरेको थियो। यसको तारा र यसको ग्यासयुक्त खाम हटाइयो। “निस्सन्देह, माथिका सबै छलफल गरिएका प्रक्रियाहरूले GJ 367 b भनेर चिनिने फलामको लगभग शुद्ध बल सिर्जना गर्न योगदान पुर्‍याएको हुन सक्छ,” लेखकहरू लेख्छन्।

अब हामीसँग सबै सम्भावनाहरू छन्। प्रणाली एक पजल जस्तै छ, र यो समाधान गर्न खगोलविद्हरु मा निर्भर छ। यसको असामान्य गुणहरूले यसलाई आउटलियरहरू र वैज्ञानिकहरूलाई आउटलियरहरू जस्तै बनाउँदछ किनभने यसले तिनीहरूलाई गहिरो खन्न उत्प्रेरित गर्दछ। यदि हाम्रा वर्तमान सिद्धान्तहरूले यी विचित्रहरू व्याख्या गर्न सक्दैनन् भने, हाम्रा सिद्धान्तहरूलाई परिष्कृत गर्न आवश्यक छ।

“यो अति-उच्च घनत्व होस्ट गर्ने यो अद्वितीय बहु-ग्रह प्रणाली, USP उप-पृथ्वी USP प्रणालीहरूको गठन र माइग्रेसन परिदृश्यहरू थप अनुसन्धान गर्न एक असाधारण लक्ष्य हो,” अनुसन्धानकर्ताहरूले निष्कर्ष निकाल्छन्।

– यो लेख मूल रूपमा Universe Today द्वारा प्रकाशित गरिएको थियो।